DE2649265A1

DE2649265A1 - Vorrichtung fuer die herstellung von kunststoffhohlkoerpern, sowie mit einer derartigen vorrichtung hergestellte hohlkoerper

Info

Publication number: DE2649265A1
Application number: DE19762649265
Authority: DE
Inventors: Thierry M Dumortier
Original assignee: Herstal SA
Current assignee: Herstal SA
Priority date: 1975-11-05
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-05-18
Also published as: FR2330522A1; FR2330522B3; DE7634090U1; ES453035A1; US4080147A; BE848005A; AU1929976A; NL7512948A

Description

FABRIQUE NATIONALE HERSTAL S.A., en abrege FN, 4400 Herstal (Belgien)

"Vorrichtung für die Herstellung von Kunststoffhohlkörpern, sowie mit einer derartigen Vorrichtung hergestellte Hohlkörper"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die gewerbliche Herstellung von Kunststoffhohlkörpern und zwar insbesondere von aus einem Stück gegossenen, aus einem zylinderförmigen Körperteil und einem Bodenteil bestehenden, beispielsweise für die Herstellung von Jagdpatronen dienenden Hülsen, wobei die Erfindung sich natürlich keineswegs auf dieses Beispiel beschränkt, sondern die erfindungsgemässe Vorrichtung sich leicht für die Herstellung allerhand ähnlicher Gegenstände anpassen lässt.

Man hat bereits die Anwendung mehrerer verschiedenartiger Vorrichtungen für die gewerbliche Herstellung von Kunststoffhohlkörpern, wie z.B. von Jagdpatronenhülsen, empfohlen. Eine bekannte Vorrichtung der betreffenden Art besteht beispielsweise aus einer Dorntragplatte, einer Prägeplatte und Mitteln für das Injektieren des Materials in diese Prägen-platte. Eine derartige Vorrichtung eignet sich aber ausschliesslich für das Druckgussverfahren und also

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nicht für den eigentlichen Matrizenguss, d.h. nicht für das einzige Verfahren das bekanntlich, durch geeignete Temperaturreglung des Materials eine zweckmässige kristallinische Orientierung desselben und demzufolge eine bedeutende Verbesserung dessen mechanischen Eigenschaften ermöglicht.

Der vorliegenden Erfindung ist nun die Aufgabe gestellt eine Vorrichtung für die leichte gewerbliche Herstellung von Kunststoffhülsen zu schaffen, wobei die Herstellung jeder Hülse gemäss dem Matrizengussverfahren aus einer genau dosierten Materialmenge stattfindet.

Zu diesem Zweck empfiehlt die Erfindung die; Anwendung einer Vorrichtung der aus einer Dorntragplatte, einer Doppelprägeplatte, Mitteln für das Injektieren des Materials in diese Prägeplatte und Mitteln für die zeitgerechte gegenseitige Herannäherung dieser drei Platten bestehenden Art, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer der beiden Prägeplatten eine Dosierplatte verbunden ist und eine hydraulische Dosiersteuerplatte hinter dieser Dosierplatte vorgesehen ist, wobei diese Dosierplatte und diese hydraulische Dosiersteuerplatte für die Zufuhr, in einer ersten Stufe, einer dosierten Materialmenge in die Dosierplatte und für die Übertragung, in einer zweiten Stufe, dieser Materialmenge aus der Dosierplatte in die Prägeplatte vor dem Prägen durch gegenseitige Herannäherung der Platten entworfen ist.

Eine derartige Vorrichtung ermöglicht eine tadellose Temperaturreglung der beim Prägegussverfahren angewendeten Materialmengen, dank der regelbaren Aufenthaltsdauer des Materials in der Dosierplatte und der Prägeplatte vor dem

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Präge Vorgang.

Die Kennzeichen und Vorteile des erfindungsgemässen Systems werden durch die nachfolgende ohne irgendeine einschränkende Absicht gegebene Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, und zwar einer erfindungsgemässen Vorrichtung für die jeweilige gleichzeitige Herstellung von vier Jagdpatronenhülsen, erläutert. Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht also aus den folgenden vier Hauptteilen: eine Dorntragplatte, eine Prägeplatte, eine Dosierplatte und eine hydraulische Dosiersteuerplatte. Die Kennzeichen und die Wirkungsweise dieser vier Hauptteile, deren Jeder seine eigne Aufgabe im Ganzen hat, werden an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wo

die Abbildung 1 die Hauptteile der erfindungsgemässen Vorrichtung in der Ruhe- bzw. Wartelage wiedergibt;

die Abbildungen. 2,3 und 4 drei gemäss den Linien II-II, III-III und IV-IV der Abbildung 1 gemachte Schnitte der betreffenden Vorrichtung wiedergeben;

die Abbildung 5, die der Abbildung 1 ähnlich ist, die Vorrichtung in der Materialzufuhrstufe wiedergibt;

die Abbildung 6, die der Abbildung 1 ähnlich ist, die Vorrichtung während der dem Injektieren des Materials unmittelbar vorangehenden Dosierstufe wiedergibt;

die Abbildung 7, die der Abbildung 6 ähnlich ist, die Vorrichtung während der Injektionsstufe wiedergibt;

die Abbildung 8, die der Abbildung 7 ähnlich ist, die Vorrichtung in der der Injektionsstufe folgenden und der Prägestufe vorangehenden Zwischenstufe wiedergibt;

die Abbildung 9, die der Abbildung 8 ähnlich ist, die Vorrichtung in der Endstufe des Prägevorganges wiedergibt; und

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die Abbildung 10 die Vorrichtung in der Stufe des Ausstossens der fertigen Gegenstände wiedergibt.

Im Beispiel gemäss der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen sind die vier Hauptteile der erfindungsgemässen Vorrichtung die folgenden; die Dorntragplatte 1, die Prägeplatte 2, die Dosierplatte 3 und die hydraulische Dosiersteuerplatte 4. Diese vier Platten sind zwischen den Backen einer Presse angeordnet, wobei die Dorntragplatte 1 an der beweglichen und die hydraulische Dosiersteuerplatte U an der festen Presseplatte befestigt ist. Es handelt sich um eine nicht dargestellte Presse irgendeiner bekannten Art. Die in den nachfolgenden Zeilen beschriebene Vorrichtung dient für die jeweilige gleichzeitige Herstellung von vier Jagdpatronenhülsen .

Die Dorntragplatte 1 ist je herzustellende Hülse mit einer Dornlagerhöhlung 5 versehen, gemäss deren Achse ein mittels eines Ringes 7 an der Platte 1 befestigter Dorn 6 angeordnet ist. Es handelt sich dabei um eine schwebende Anordnung zwecks Ausgleichung der Ausdehnungen. Der Dorn 6 ist mit einer Bohrung 8 versehen, die mit einem teilweise wiedergegebenen Kühlkreislauf 9 in Verbindung steht. Die Dorntragplatte 1 ist ausserdem mit vier schematischerweise dargestellten, fortwährend druckbeaufschlagten, mit einem Niederdruckbegrenzer versehenen hydraulischen Kolben 10 ausgestattet, deren Hauptaufgabe es ist das Offnen der Fuge während des Prägevorganges zu verhindern und deren zusätzliche Aufgabe es ist die Aufrechterhaltung eines dem Prägehub entsprechenden Abstandes e_ zwischen den Platten 1 und 2 zu gewähren.

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Die Prägeplatte 2 ist je herzustellende Hülse mit einer Prägehülse 11 für den vorgenannten Dorn 6 versehen. Diese Platte 2 besteht aus zwei Teilen 12 und 13 im Hinblick auf eine leichte auswechselbare Anordnung der Prägehülsen 11. Diese zwei Teile 12 und 13 der Platte 2 sind mit Schrauben 14 aneinanderbefestigt. Der Teil 13 ist mit einem Kühlkreis 15 für die Kühlung der Prägehülsen 11 versehen.

Die Dosierplatte 3 hat eine sogenannte Sammelkammer in der Form einer Achsialhöhlung 16, welche eine Achsialöffnung 17 für das Hineinstecken der nicht gezeichneten Düse einer Injektionsvorrichtung für die ununterbrochene Materialzufuhr aufweist. Es handelt sich um eine an und für sich bekannte Injektionsvorrichtung. In der vorgenannten Sammelkammer 16 befindet sich bekannterweise ein torpedoförmiger Kühlkörper 18, dessen Aufgabe es ist eine gleichmässige Verteilung des Materials zu gewähren dank einerseits der Anwesenheit der zweckmässig profilierten Flügel 19 und anderseits der Tatsache, dass das Material auf diese Weise in verhältnismässig dünnen, ungefähr 5 mm dicken ringförmigen Schichten angeordnet ist.

Die vorgenannte Kammer 16, einerseits, und der vorgenannte torpedoförmige Körper 18, anderseits, sind beide mit einem Kühlkreis, respektive 20 und 21, im Hinblick auf eine zweckmässige Temperaturreglung versehen.

Die vorgenannte Dosierplatte 3 besteht aus zwei Hauptteilen, d.h. aus einer Tragplatte 22 und einer daran mit Schrauben 2 4 befestigten Gegenplatte 23.

Die vorgenannte Gegenplatte 23 ist je herzustellende Hülse mit einem Kanal 25 versehen, der einerseits mit einen

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zweiten Kanal 26 und anderseits mit einer koachsial in bezug auf den entsprechenden Dorn 6 der Dorntragplatte 1 angeordneten Dosierkammer 27 in Verbindung steht:

Jede der beiden vorgenannten Platten, d.h. die Tragplatte 22 und die Gegenplatte 23, sind mit Kanälen 28 eines Kühlkreises versehen, wodurch das Material auf der niedrigst möglichen Temperatur gehalten wirde, welche mit seinem Durchfluss durch eine das Innere der Platte 3 mit der Dosierkammer 27 in Verbindung stellende Öffnung 29 vereinbar ist.

Der vorgenannte Kanal 25 steht in Verbindung mit einer Öffnung 30 für eine Verschlussvorrichtung 31, deren Aufgabe es ist den Kanal 2 5 zu öffnen oder zu schliessen.

Um die vorgenannte Öffnung 29 herum ist die Tragplatte 22, insbesondere der eingesetzte Teil 32, mit einer Formwand für die Herstellung des Hülsenfussbodens versehen, derart dass sie auf der Höhe des Hülsenfusses eine schwalbenschwanzformxge Rille für das Festhalten der Hülse nach dem Offnen der Form, d.h. ebenfalls vor deren Auswurf, aufweist.

Ferner ist die Platte 4- mit einer Achsialöffnung 3 3 für den freien Durchgang der vorgenannten Sammelkammer 16, sowie je herzustellende Hülse mit einem Zylinder 34, worin ein Kolben 35 läuft, versehen. Dieser Kolben 3 5 ist mit einer Nadel 36 verlängert. Der Antrieb des vorgenannten Kolbens 35 findet mittels einer durch die Kanäle 37 und 38 zugeführten hydraulischen Flüssigkeit statt. Der vorgenannte Zylinder 34 ist mit einem nach der Platte 3 gerichteten Fortsatz 39 versehen, dessen Aufgabe es ist einerseits als Führung für die vorgenannte Nadel 36 und anderseits als Kolben in der Dosierkammer 27 zu wirken.

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Die beiden Platten 3 und 4 sind mit Stangen 40 miteinander verbunden, welche am einen Ende einen Kopf Hl aufweisen und am anderen Ende mit einer Achsialbohrung mit Innengewinde versehen sind, worin eine mit Regelkeilen 43 versehene Schraube 42 hineingeschraubt ist. Die Längenreglung der vorgenannten Stangen 40 bestimmt den Rauminhalt der Dosierkammer bzw. den dem Dosierhub entsprechenden Abstand b zwischen den beiden Platten 3 und 4.

Die obenbeschriebene Vorrichtung ist auf einer Injektionspresse der mit einem schnellwirkenden Niederdruckverschlussmechanismus in Zusammenwirkung mit einem Hochdruckmechanismus mit kleinem Hub versehenen Art angeordnet.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung wirkt folgendermassen. In der auf der Abbildung 1 wiedergegebenen Ruhelage ist die Platte 1 derart auf der beweglichen Platte der nicht dargestellten Presse befestigt, dass zwischen den Platten 1 und 2 der erforderliche Prägeraum e_ übrigbleibt. Die Platte 4 ruht auf der festen Presseplatte und die Platten 3 und 4 liegen gegeneinander an. In dieser Ruhelage ist der Abstand zwischen den Platten 2 und 3 verhältnismässig gross; die Nadel 36 befindet sich in ihrer äussersten Vorderlage und der Kanal 25 ist durch die Verschlussvorrichtung 31 geschlossen. Die Kunststoffzufuhr in die Sammelkammer 16 findet mittels der Injektionspresse auf an und für sich bekannte Weise statt.

Das derart zugeführte Material dringt in den Kanal 2 5 hinein und stösst die Verschlussvorrichtung 31 zurück. Der Intritt des Materials in die Dosierkammer findet durch den Kanal 25 statt. Dies hat ζμΓ Folge, dass das flüssige Material während des

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Füllens der Dosierkammer 27 die Platte 3 vorwärtsstösst bis der Abstand b zwischen den Platten 3 und 4 den erforderlichen Wert erreicht (Abbildung 5),

Sobald der Dosiervorgang zu Ende ist, werden die Platten 1 und 2 zusammen nach der Platte 3 verschoben bis die Platten 2 und 3 einander berühren. Während dieses Vorganges verschiebt sich die Verschlussvorrichtung 31 automatisch nach hinten bis sie den Kanal 2 5 verschliesst. In diesem Augenblick werden die drei Platten 1, 2 und 3 derart nach der Platte h verschoben, dass die Strecke b, d.h. der Dosierhub, Null wird. Zugleich verschiebt sich die Nadel 36 nach hinten in ihre Hinterlage infolge der Verschiebung des Kolbens 35, demzufolge der Kolben 39 das in der Dosierkammer 27 befindliche Material durch die Öffnung 2 9 in den Bodenteil der Prägehülse 11 treibt, wo sich der Dorn 6 in seiner Rückzugslage befindet. Der Widerstand gegen das Fliessen des Materials durch die Öffnung 29 wird durch die kinetische Energie des sich mit grosser Geschwindigkeit bewegenden Ganzen ausgeglichen bzw. überwunden. Sofort nach dem Leeren der Dosierkammer 27, kehrt die Nadel 36 in ihre Vorderlage zurück (Abb.8), demzufolge sie in Berührung kommt mit dem entsprechenden Ende des vorgenannten Dornes 6 im Hinblick auf dessen Führung während des Prägevorganges. Zugleich wird das in der Öffnung 29 befindliche Material in die Prägehülse 11 getrieben. Nach der Verschiebung der vorgenannten Nadel in ihre Vorderlage (Abbildung 8), wird der Hochdruckmechanismus druckbeaufschlagt, demzufolge er die' Platte 1 gegen die Platte 2 (Abbildung 9) schiebt. Der Druck genügt um die Wirkung der Kolben 10 zu neutralisieren,welche mit einem Entspannungsregler

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zwecks Annullierung des Hubes e_ versehen sind. In diesem Augenblick wird das Material durch den Dorn 6 nach dem Hinterende der fortwährend gekühlten Prägehülse gestossen. Nach der Kühlung bei sorgfältig gewählter Temperatur öffnet sich die Vorrichtung infolge der Ausschaltung der Hoehdruckmechanismen, demzufolge die Kolben 10 imstande sind einen neuen Abstand e zu erzeugen. Schliesslich werden die Platten 1 und 2 zusammen durch die Presse in ihre Rücklage zurückgezogen (Abbildung 10) Während dieser Stufe des Wirkungskreislaufes bleibt die Hülse 44 mit dem Einsatzteil 32 verbunden. Schliesslich werden die Hülsen am Ende des Wirkungskreises durch einen nicht dargestellten Aussenmechanismus aus der Vorrichtung entfernt.

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Claims

ANSPRUCHE

l.-v Vorrichtung für die Herstellung von Hohlkörpern der aus einer Dorntragplatte (1), einer aus zwei Teilen (12,13) bestehenden Doppelprägeplatte (2), Mitteln für das Injektieren des Materials in diese Prägeplatte (2) und Mitteln für die zeitgerechte gegenseitige Herannäherung dieser drei Platten bestehenden Art, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer der beiden Teilprägeplatten (13) eine Dosierplatte (3) verbunden ist und eine hydraulische Dosiersteuerplatte (H) hinter dieser Dosierplatte (3) vorgesehen ist, wobei diese Dosierplatte (3) und diese hydraulische Dosiersteuerplatte (H) für die Zufuhr, in einer ersten Stufe, einer dosierten Materialmenge in die Dosierplatte (3) und für die Übertragung, in einer zweiten Stufe, dieser Materialmenge aus der Dosierplatte (3) in die Prägeplatte (2) vor dem Prägen durch gegenseitige Herannäherung deiⁱ Platten entworfen ist.

2.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorntragplatte (1) je herzustellenden Hohlkörper mit einer Lagerhöhlung (5) versehen ist, gemäss deren Achse ein an dieser Dorntragplatte (1) befestigter Dorn (6) sozusagen freischwebend zwecks des Ausgleichens der Ausdehungen angeordnet ist.

3.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgenannte Dorn (6) eine mit einen Kühlkreislauf in Verbindung stehende Achsialbohrung (8) aufweist .

H.- Vorrichtung gemäss irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Dorn-

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tragplatte (1) mit vier fortwährend druckbeaufschlagten und mit einem Entspannungsdruckbegrenzer versehenen hydraulischen Kolben (10) ausgestattet ist.

5.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannten Kolben (10) zwecks Aufrechterhaltung eines bestimmten, dem Prägehub entsprechenden Abstand (e^) zwischen den vorgenannten Platten (1,2) angeordnet sind.

6.- Vorrichtung gemäss irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierplatte (3) eine sogenannte Sammelkammer in der Form einer Achsialhöhlung (16) aufweist, welche mit einer Achsialöffnung (17) für das Hineinschieben der Düse einer Injektionsvorrichtung für die auf an und für sich bekannte Weise stattfindende Materialzufuhr versehen ist.

7.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der vorgenannten Sammelkammer (16) sich ein torpedoförmiger Kühlkörper (18) befindet, dessen Aufgabe es ist den Eintritt des flüssigen Kunsts ffes in der Form einer ringförmigen Schicht verhältnismässig geringer Dicke zu gewähren.

8.- Vorrichtung gemäss irgendeinem der Ansprüche 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Sammelkammer (16) und der vorgenannte torpedoförmige Kühlkörper (18) beide mit einem Kühlkreis (20,21) im Hinblick auf eine zweckmässige Reglung der Temperatur des Kunststoffes ausgestattet sind.

9.- Vorrichtung gemäss irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende

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Dosierplatte (3) aus zwei Hauptteilen, d.h. aus einer Tragplatte (22) und einer daran beispielsweise mit Schrauben (21) befestigten Gegenplatte (23) besteht.

10.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Gegenplatte (23) je herzustellenden Hohlkörper mit einem Kanal (25) versehen ist, der einerseits mit einem zweiten Kanal (2 6) und anderseits mit einer koachsial in bezug auf den entsprechenden Dorn (6) der Dorntragplatte (1) angeordneten Dosierkammer (27) in Verbindung steht.

11.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Gegenplatte (2 3) mit Kanälen (2 8) eines Kühlkreises versehen ist, wodurch der Kunststoff auf der niedrigstmöglichen Temperatur gehalten werden kann, welche mit seinem Durchfluss durch eine das Innere der Dosierplatte (3) mit der Dosierkammer (27) in Verbindung stellende Öffnung (29) vereinbar ist.

12.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgenannte Kanal (25) mit einer öffnung (30) für eine Verschlussvorrichtung (31), deren Aufgabe es ist den Kanal (25) zu öffnen oder zu schliessen, versehen ist.

13.- Vorrichtung gemäss irgendeinem der vorhergehenden Ansprüchen,dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte hydraulische Dosiersteuerplatte (Ό eine Achsialöffnung (33) für den freien Durchgang der vorgenannten Sammelkammer (16), sowie je herzustellenden Hohlkörper einen Zylinder (3U) mit einem Kolben (35) aufweist, der mit einer Nadel (36) verlängert

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ist, wobei der Antrieb dieses Kolbens (35) mittels einer durch geeignete Kanäle (37,38) zugeführten hydraulischen Flüssigkeit stattfindet.

11.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der vorgenannten Zylinder (34) mit einem nach der Dosierplatte (3) gerichteten Fortsatz (39) versehen ist, dessen Aufgabe es ist einerseits als Führung für die vorgenannte Nadel (36) und anderseits als Kolben in der Dosierkammer (27) zu wirken.

15.- Vorrichtung gemäss irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierplatte (3) und die hydraulische Dosiersteuerplatte (4) mit Stangen (HO) miteinander verbunden sind, welche am einen Ende einen Kopf (41) aufweisen und am anderen Ende eine mit Innengewinde versehene Achsialbohrung haben, worin eine mit Regelkeilen (43) versehene Schraube (42) hineingeschraubt ist, derart dass die Längenreglung der betreffenden Stangen (40) dem Rauminhalt der Dosierkammer (27) bestimmt.

16.- Hohlkörper, dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels einer Kennzeichen gemäss einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche aufweisenden Vorrichtung hergestellt sind.

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